Compuestos bioactivos vegetales para aplicaciones médicas y agroquímicas
La ciencia está permanentemente evaluando compuestos de bajo peso molecular procedentes de una plétora de fuentes sintéticas y naturales en pos de descubrir moléculas con propiedades farmacéuticas o biológicas nuevas o mejoradas. Aunque las plantas son una fuente potencialmente rica de tales moléculas, su metabolismo aún no se ha investigado en profundidad debido a su extrema diversidad y complejidad química. Además, el potencial total de los compuestos bioactivos de bajo peso molecular derivados de las plantas permanece en gran medida inexplorado. En este contexto, el proyecto financiado con fondos europeos TriForC diseñó un método innovador para aprovechar los triterpenos de las plantas, una de las clases de compuestos vegetales bioactivos más grandes que presentan un enorme espectro de diversidad estructural y propiedades biológicas. «Hemos desarrollado un flujo de trabajo para el descubrimiento, la producción sostenible y la utilización comercial de triterpenos de alto valor, tanto conocidos como nuevos, con propiedades biológicas nuevas o mejoradas», comenta Søren Bak, coordinador del proyecto. Avances en la producción de triterpenos bioactivos Entre sus principales logros, el equipo identificó nuevos triterpenos bioactivos para el desarrollo comercial ulterior de compuestos farmacéuticos y agroquímicos. «Los datos detrás de estos descubrimientos aún no se han hecho públicos y se ha presentado una solicitud de patente», revela el señor Bak. TriForC también determinó las relaciones estructura-actividad de los triterpenos para comprender por qué algunos triterpenoides exhiben una actividad biológica concreta y cómo este conocimiento puede emplearse para diseñar nuevos medicamentos o plaguicidas biológicos para la agricultura. Además, el proyecto creó un conjunto de herramientas genéticas que permiten reproducir la diversidad de triterpenos en el laboratorio. «Hemos identificado más de cien genes codificadores de enzimas validadas enzimáticamente o elementos reguladores para la ingeniería metabólica de triterpenos en plantas, algas o bacterias», explica el señor Bak. El conjunto de herramientas genéticas de TriForC también se ha empleado en programas de biología sintética y bioquímica combinatoria para favorecer la producción a medida de triterpenos naturales o xenobióticos. Una mejor comprensión de la utilidad de los triterpenoides El proyecto TriForc, cuyas siglas hacen referencia a «Triterpenos para la comercialización», combinó con éxito la ciencia básica y la ciencia aplicada en este campo. También mejoró el conocimiento general del metabolismo secundario de las plantas, incluida la síntesis y la diversidad de triterpenos. Es más, TriForC definió nuevos estándares para el uso de biorreactores de plantas y microalgas en la bioproducción de triterpenoides. La investigación del proyecto también actualizó los paradigmas actuales con respecto a las rutas metabólicas en las plantas y cómo estas rutas están organizadas, activadas y controladas, incluido cómo podrían haber evolucionado con el tiempo. Los extractos de TriForC fueron evaluados por los socios a fin de determinar su potencial en el diseño de fármacos o para su uso en la agricultura como biopesticidas. «Nos hemos centrado en el cribado de triterpenoides biológicamente activos tanto con potencial insecticida y fungicida para aplicaciones agroquímicas como con capacidad para actuar sobre dianas farmacológicas para tratar el cáncer, la inflamación, la obesidad, la diabetes y la infección por VIH-1», destaca el señor Bak. Y añade: «La mayoría de los extractos podrían ponerse a disposición de otros investigadores europeos». Es interesante señalar que los triterpenoides son sintetizados comúnmente por las plantas como compuestos defensivos para proteger partes específicas de la planta de ser comidas o dañadas por insectos, bacterias u hongos. En este sentido, estos presentan frecuentemente propiedades biológicas muy específicas y potentes, muchas de las cuales ya se han aprovechado en remedios herbales chinos o aceites naturales. «Debido a su gran diversidad estructural, se sabe que tienen una amplia variedad de aplicaciones comerciales en los sectores agrícola, alimentario, cosmético y farmacéutico como plaguicidas, fármacos, adyuvantes, antimicrobianos, agentes anticancerígenos, agentes tensoactivo y conservantes», comenta el señor Bak. Para garantizar la continuidad a largo plazo de sus esfuerzos de investigación, TriForC no solo proporcionó una formación exhaustiva a investigadores noveles a través de seminarios y la tutela académica, sino que además capacitó a los investigadores participantes. También se acercó a un público más amplio, especialmente a través de la iniciativa SAW Trust. No hay duda de que los resultados y las actividades de difusión de este proyecto contribuirán al desarrollo de aplicaciones y compuestos valiosos e innovadores en muchos campos.
Palabras clave
TriForC, metabolismo vegetal, triterpenos, triterpenoides, plaguicidas biológicos
